В настоящее время агроэкосистемы подвергаются значительным техногенным нагрузкам, способствующим загрязнению почв тяжелыми металлами. У сибирских почв относительно слабое загрязнение тяжелыми металлами, но низкая самоочищающая способность, поэтому необходима разработка методов наиболее ранней диагностики их загрязнения по биохимическим показателям.
С целью изучения параметров ферментативной активности чернозема под воздействием различных уровней загрязнения кадмием и проявления их фитотоксических свойств были проведены исследования в условиях полевого модельного опыта в 2012 году. Кадмий вносился в 0–20 слой почвы в виде хорошо растворимой соли, сульфата кадмия, в концентрациях 1–5 ПДК. При изучении ферментативной активности почвы активность каталазы определялась перманганатометрическим методом Джонсона и Темпле, уреазы, инвертазы, протеазы – фотоколориметрическим методом.
Каталазная активность на фоне составляла 2,37 мл KMnO4/г почвы. Наблюдается статистически значимое (Р ≤ 0,05; Р ≤ 0,01) снижение каталазной активности под действием кадмия (14,1–40,2 %). Наибольшее угнетение отмечено при загрязнении почвы кадмием в дозе 5 ПДК (40,2 % от фона). Уреазная активность на фоне составляла 0,93 мг аммиака/100 г. Кадмий оказал угнетающее воздействие и на уреазную активность (43,5 %, Р≤0,01). Инвертазная активность на фоне составляет 10,13 мг глюкозы/г почвы. Под действием кадмия наблюдается достоверное (Р ≤ 0,01) снижение фермента в почве (13,5–25,8 % в отличие от фона). Протеазная активность на фоне составляет 0,6 мг глицина/100 г почвы. При загрязнении почвы кадмием происходит достоверное (Р ≤ 0,01) (28–49 %) снижение активности фермента.
Таким образом, на черноземе выщелоченном под действием кадмия активность ферментов (каталазы, уреазы, протеазы и инвертазы) достоверно (Р ≤ 0,01) снижалась (6,1–49 %). Причем, каталазная и уреазная активность почвы проявили наибольшую чувствительность к кадмию при исследованных концентрациях.